第四章汽车的噪声污染小秋课件.ppt
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1、一、噪声的危害一、噪声的危害城市环境噪声城市环境噪声 交通噪声交通噪声 生产噪声生产噪声 建筑噪声建筑噪声生活噪声生活噪声(占总数的(占总数的75%) 汽车噪声范围汽车噪声范围:60 90 dB,中强度噪声。,中强度噪声。 n高于高于70dB的噪声的噪声人心情不安、烦躁、疲倦、工作效率人心情不安、烦躁、疲倦、工作效率下降、谈话与通信困难等,从而产生头痛、脑胀、失眠等下降、谈话与通信困难等,从而产生头痛、脑胀、失眠等各种病症。各种病症。n长时间处于噪声环境的人,还会导致胃病和神经官能症。长时间处于噪声环境的人,还会导致胃病和神经官能症。n试验表明:试验表明:80dB会使驾驶者的注意力下降会使驾驶
2、者的注意力下降10%;90 dB时时下降下降20%。一、噪声的危害一、噪声的危害1 1、听觉疲劳或听力损伤、听觉疲劳或听力损伤2 2、噪声影响人体健康、噪声影响人体健康3 3、噪声干扰谈话和通话、噪声干扰谈话和通话4 4、噪声影响人们的工作和正常生活、噪声影响人们的工作和正常生活二、噪声的度量二、噪声的度量 1. 1. 噪声的客观度量噪声的客观度量描述声音的物理量常用描述声音的物理量常用声压声压(Pa)、)、声强声强(W/m2)和)和声功率声功率(W),),相应的相应的有有声压级、声强级、声功率级声压级、声强级、声功率级,单位用单位用dB(分贝分贝)。 人耳能听到的最小声压人耳能听到的最小声压
3、(听阈声压听阈声压)为为210-5Pa,声强为,声强为10-12W/m2,而使人耳产生痛觉的声音的声压(,而使人耳产生痛觉的声音的声压(痛阈声压痛阈声压)为)为20Pa,声强为,声强为1 W/m2。人们通常谈话的声功率为人们通常谈话的声功率为10-5W,而喷气式飞机起飞的声功率为,而喷气式飞机起飞的声功率为105W。为了方便地描述如此大范围变化的物理量,通常采用对数标度。另一方面,人为了方便地描述如此大范围变化的物理量,通常采用对数标度。另一方面,人耳对声音的感受并不正比于声音的实际强弱,也是与其对数值大致成正比。耳对声音的感受并不正比于声音的实际强弱,也是与其对数值大致成正比。2262/10
4、/101/11cmkgfmNMPamNPa听阈声压与痛阈声压相差听阈声压与痛阈声压相差100100万倍万倍声压级声压级)(102)(lg20500PapPapdBppLp待测声音的声压基准声压,采用声压级,便将可听声音的声压范围简化为采用声压级,便将可听声音的声压范围简化为0120dB。 二、噪声的度量二、噪声的度量 三、汽车噪声特性三、汽车噪声特性n汽车噪声分为;汽车噪声分为;车外噪声、车内噪声车外噪声、车内噪声 n汽车噪声特性评价方法汽车噪声特性评价方法声级计指标、噪声频谱和辐射指向性指标声级计指标、噪声频谱和辐射指向性指标 汽车噪声分为车内噪声和车外噪声。它们与汽车类型、汽车噪声分为车内
5、噪声和车外噪声。它们与汽车类型、运行工况和路面条件有关。运行工况和路面条件有关。 车内噪声主要是由于发动机及传动系统在运行中引起车内噪声主要是由于发动机及传动系统在运行中引起的车身振动和车身的孔缝透声而形成的。同时路面的凸凹的车身振动和车身的孔缝透声而形成的。同时路面的凸凹不平也会引起车轮的振动,再通过悬架传至车身。当振幅不平也会引起车轮的振动,再通过悬架传至车身。当振幅大,振动频率低时,振动通过座椅传到乘员使身体感到不大,振动频率低时,振动通过座椅传到乘员使身体感到不舒适;当振幅小,振动频率高时,车身各部分表面的振动舒适;当振幅小,振动频率高时,车身各部分表面的振动也会产生车内噪声。空气与车
6、身的冲击和摩擦,即风鸣声也会产生车内噪声。空气与车身的冲击和摩擦,即风鸣声也会传到车内。汽车高速行驶时,如车身密封不好,将会也会传到车内。汽车高速行驶时,如车身密封不好,将会产生很大的噪声。汽车的车厢不同于建筑房屋,其空间狭产生很大的噪声。汽车的车厢不同于建筑房屋,其空间狭小而密封,会产生音响的小而密封,会产生音响的“空洞现象空洞现象”,也就是所谓的,也就是所谓的“共鸣共鸣”。车内噪声关系到乘座的舒适性,噪声过大会影。车内噪声关系到乘座的舒适性,噪声过大会影响驾驶员的注意力,干扰乘座者的语言交流。响驾驶员的注意力,干扰乘座者的语言交流。 车外噪声是交通噪声的重要公害源,车外噪声一般是车外噪声是
7、交通噪声的重要公害源,车外噪声一般是60dB(A)60dB(A)90dB(A)90dB(A)的中强度噪声,汽车的类型不同,车的中强度噪声,汽车的类型不同,车外噪声也不同。既使是同一种型号的汽车,其噪声的离散外噪声也不同。既使是同一种型号的汽车,其噪声的离散性也很大。性也很大。柴油载重车各部分声源的声级柴油载重车各部分声源的声级声源声源发动发动机机排气排气 进气进气冷却风冷却风扇扇轮胎轮胎(88km/h88km/h)总和总和声级声级(dB)(dB)858582828080818179798989当汽车当汽车行驶车速行驶车速增加时,其噪声也会随之直线上升。发动机转增加时,其噪声也会随之直线上升。发
8、动机转速增加,其机械噪声和空气动力性噪声均大幅度增加,从而使速增加,其机械噪声和空气动力性噪声均大幅度增加,从而使整车噪声直线上升。汽车在行驶速度一定的条件下,变速器位整车噪声直线上升。汽车在行驶速度一定的条件下,变速器位于低档位时,发动机转速较高,则汽车噪声较大。在相同档位于低档位时,发动机转速较高,则汽车噪声较大。在相同档位时,汽车的加速度不同其噪声也不同;在不同档位加速时,汽时,汽车的加速度不同其噪声也不同;在不同档位加速时,汽车起步和低速的噪声随加速度的变化更为明显。与匀速行驶噪车起步和低速的噪声随加速度的变化更为明显。与匀速行驶噪声相比,汽车加速行驶噪声一般较高。因此,当今世界大多数
9、声相比,汽车加速行驶噪声一般较高。因此,当今世界大多数实施汽车噪声限制的国家,都把加速噪声作为衡量汽车噪声的实施汽车噪声限制的国家,都把加速噪声作为衡量汽车噪声的重要指标之一。重要指标之一。 载质量载质量对汽车噪声的影响相对较小。例如,东风对汽车噪声的影响相对较小。例如,东风EQl090EQl090型载货汽车在各种车速的匀速行驶噪声,重车比空车平均型载货汽车在各种车速的匀速行驶噪声,重车比空车平均要高要高2dB2dB(A A)3dB3dB(A A)。重载滑行时比空车滑行的噪)。重载滑行时比空车滑行的噪声也高声也高2dB2dB(A A)3dB3dB(A A),这主要是载质量增加使轮),这主要是载
10、质量增加使轮胎噪声增大的缘故。胎噪声增大的缘故。汽车各总成、机构的汽车各总成、机构的技术状况技术状况随着行驶里程的增加而下降,随着行驶里程的增加而下降,在不同程度上会出现振动和异响,连接部件松旷等现象,在不同程度上会出现振动和异响,连接部件松旷等现象,从而加剧了汽车行驶噪声。从而加剧了汽车行驶噪声。噪声源:燃烧噪声、机械噪声、进排气噪声和风扇噪声等。噪声源:燃烧噪声、机械噪声、进排气噪声和风扇噪声等。1.1.燃烧噪声燃烧噪声燃烧时压力升高而造成的气体冲击,与发动机的燃烧方式和燃烧速率与发动机的燃烧方式和燃烧速率密切相关(密切相关(汽油机较小,柴油机较大)u评价指标为压力增长率和最高压力;u燃烧
11、噪声受多种因素影响,燃烧噪声受多种因素影响,如压缩比、转速、负荷、点火/喷油时间、加速等。 n 漏气损失与散热损失漏气损失与散热损失 P T 空气扰动空气扰动; 着火延迟期着火延迟期 噪声噪声; 但着火延迟期内的混合气数量但着火延迟期内的混合气数量 ,压力增长率,压力增长率 负荷负荷 无负荷时,喷油量无负荷时,喷油量 压力增长率压力增长率 噪声噪声 喷油提前角喷油提前角 着火延迟期着火延迟期 压力压力 压力增长率压力增长率 噪声噪声 加速加速 由于加速前由于加速前 n 缸壁温度缸壁温度热损失热损失着火落后期着火落后期噪声噪声四、发动机噪声四、发动机噪声2. 2. 机械噪声机械噪声发动机工作时各
12、运动件之间、运动件与固定件之间作用的发动机工作时各运动件之间、运动件与固定件之间作用的周期性变化的力所引起的周期性变化的力所引起的3. 3. 进、排气噪声进、排气噪声空气动力性噪声空气动力性噪声, ,仅次于本体噪声和风扇噪声仅次于本体噪声和风扇噪声四、发动机噪声四、发动机噪声4. 4. 风扇噪声风扇噪声是汽车最大噪声源之一。主要由风扇是汽车最大噪声源之一。主要由风扇旋转噪声旋转噪声和和涡流声涡流声组成。此外还有风扇、导向装置或散热器的振动以及外部振动激发的组成。此外还有风扇、导向装置或散热器的振动以及外部振动激发的机械振动机械振动。n发动机噪声估算发动机噪声估算里卡多通过大量试验提出的经里卡多
13、通过大量试验提出的经验公式验公式5 .116lg60lg50)(98lg60lg43)(5 .48lg50lg30)(DNAdBDNAdBDNAdB汽油机四冲程间接喷射柴油机四冲程直接喷射柴油机式中:式中:N发动机转速,发动机转速,r/s D气缸直径,气缸直径,mm四、发动机噪声四、发动机噪声五、传动系统噪声五、传动系统噪声离合器和变速器离合器和变速器噪声噪声;万向传动装置万向传动装置噪声噪声;驱动桥噪声;驱动桥噪声;变速器变速器是主要噪声源是主要噪声源六、轮胎噪声六、轮胎噪声 花纹噪声;花纹噪声;道路噪声;道路噪声;弹性振动噪声;弹性振动噪声;风噪声风噪声轮胎花纹噪声。由于轮胎滚动,在接地时
14、胎面花纹沟部轮胎花纹噪声。由于轮胎滚动,在接地时胎面花纹沟部的容积减小,沟内包含的空气被挤出的容积减小,沟内包含的空气被挤出; ;而当胎面离地时沟部而当胎面离地时沟部的容积恢复,外部空气被吸入。这样空气流入、流出产生的容积恢复,外部空气被吸入。这样空气流入、流出产生的噪声也叫排气噪声。另外,胎面花纹接地时还产生连续的噪声也叫排气噪声。另外,胎面花纹接地时还产生连续击打路面的噪声,这种噪声也属于轮胎花纹噪声。击打路面的噪声,这种噪声也属于轮胎花纹噪声。道路凹凸噪声。轮胎在道路上滚动时,由于路面小的凹道路凹凸噪声。轮胎在道路上滚动时,由于路面小的凹凸内空气被压缩,因而产生排气噪声。一般来说,沥青和
15、凸内空气被压缩,因而产生排气噪声。一般来说,沥青和水泥路凹凸面小,由此产生的噪声也小。水泥路凹凸面小,由此产生的噪声也小。轮胎弹性振动噪声。由于路面的凹凸不平和轮胎的不均轮胎弹性振动噪声。由于路面的凹凸不平和轮胎的不均匀性,引起胎面和胎侧的弹性振动噪声。匀性,引起胎面和胎侧的弹性振动噪声。轮胎自激振动噪声。当汽车急速起动和急制动、急转向轮胎自激振动噪声。当汽车急速起动和急制动、急转向时,轮胎胎面元素相对于道路表面发生的局部自激振动,时,轮胎胎面元素相对于道路表面发生的局部自激振动,由此产生刺耳的噪声,称为尖叫噪声。由此产生刺耳的噪声,称为尖叫噪声。轮胎空气紊流噪声。由于轮胎滚动,在轮胎周围产生
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